Расчет синхронного генератора типа ВГС
Характеристика и свойства гидрогенератор как машины, предназначенной для выработки электроэнергии. Конструкция и параметры гидрогенераторов. Расчет номинальных величин, размера статора, магнитной цепи и параметров времени синхронного генератора типа ВГС.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.04.2016 |
Размер файла | 244,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет энергетический
Кафедра «Электроснабжение»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«РАСЧЕТ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ТИПА ВГС»
Исполнитель: Масюк С. С.
студент группы 10601213
Руководитель: Олешкевич М. М
Минск - 2016
СОДЕРЖАНИЕ
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. НОМИНАЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ
- 2. РАЗМЕРЫ СТАТОРА
- 3. ЗУБЦОВАЯ ЗОНА СТАТОРА. СЕГМЕНТИРОВКА
- 4. ПАЗЫ И ОБМОТКА СТАТОРА
- 5. ВОЗДУШНЫЙ ЗАЗОР И ПОЛЮСА РОТОРА
- 6. УСПОКОИТЕЛЬНАЯ ОБМОТКА
- 7. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ
- 8. ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА ДЛЯ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА
- 9. МАГНИТОДВИЖУЩАЯ СИЛА ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРИ НАГРУЗКЕ
- 10. ОБМОТКА ВОЗБУЖДЕНИЯ
- 11. ПАРАМЕТРЫ И ПОСТОЯННЫЕ ВРЕМЕНИ
- 12. МАССА АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
- 13. ПОТЕРИ И КПД
- 14. ПРЕВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА
ВВЕДЕНИЕ
Гидрогенератор -- электрическая машина, предназначенная для выработки электроэнергии на гидроэлектростанции. Конструкция и параметры гидрогенераторов регламентируются ГОСТ 5616-89.
Обычно гидрогенератор представляет собой синхронную явнополюсную электрическую машину вертикального исполнения, приводимую во вращение от гидротурбины, хотя существуют и гидрогенераторы горизонтального исполнения (в том числе капсульные гидрогенераторы).
Конструкция гидрогенератора в основном определяется параметрами гидротурбины, которые в свою очередь зависят от природных условий в районе строительства гидроэлектростанции (напора воды и ее расхода). В связи с этим для каждой гидроэлектростанции обычно проектируется новый гидрогенератор.
Гидрогенераторы обычно имеют сравнительно малую частоту вращения (до 500 об/мин) и достаточно большой диаметр (до 20 м), чем в первую очередь определяется вертикальное исполнение большинства гидрогенераторов, так как при горизонтальном исполнении становится невозможным обеспечение необходимой механической прочности и жесткости элементов их конструкции.
Вертикальные гидрогенераторы обычно состоят из следующих основных частей: статор, ротор, верхняя крестовина, нижняя крестовина, подпятник (упорный подшипник, который воспринимает вертикальную нагрузку от вращающихся частей гидрогенератора и гидротурбины), направляющие подшипники. По особенностям конструкции гидрогенераторы подразделяются на подвесные и зонтичные. У подвесных гидрогенераторов подпятник располагается над ротором в верхней крестовине, у зонтичных подпятник располагается под ротором в нижней крестовине или опирается на крышку турбины (в этом случае верхняя крестовина у гидрогенератора отсутствует).
гидрогенератор электроэнергия статор магнитный цепь
1. НОМИНАЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ
Номинальное фазное напряжение (предполагается, что обмотка статора соединена в звезду):
(1)
Полная номинальная мощность по условию
Номинальный фазный ток:
(2)
Число пар полюсов:
(3)
Расчетная мощность:
(4)
Коэффициент представляет собой отношение ЭДС в якоре при номинальной нагрузке к номинальному напряжению. Он зависит от сопротивления обмотки статора. При работе синхронного генератора с принимают .
2. РАЗМЕРЫ СТАТОРА
Для и при (по табл. 2.1 [1])предварительно находим внутренний диаметр статора
Внешний диаметр статора:
(5)
Принимаем (по табл. 2.2 [1]) ближайший нормализованный внешний диаметр статора (21-й габарит). Высота оси вращения
Полюсное деление:
(6)
Для при р=15 находим (по табл. 2.3 [1]) - линейная нагрузка статора , Тл - максимальное значение индукции в воздушном зазоре при номинальной нагрузке. Задаемся:
Расчетная длина статора:
м. (7)
Находим
Найденное значение лежит в допустимых пределах при .
Действительная длина статора:
(8)
Число вентиляционных каналов при :
(9)
Принимаем
Длина пакета:
(10)
Суммарная длина пакетов сердечника:
(11)
3. ЗУБЦОВАЯ ЗОНА СТАТОРА. СЕГМЕНТИРОВКА
Число параллельных ветвей обмотки статора выбирается так, чтобы ток параллельной ветви не превышал 200А. Так как выбираем .
Для находим (по табл. 3.1 [1])
Максимальное число пазов (зубцов) магнитопровода статора:
(12)
Минимальное число пазов (зубцов) магнитопровода статора:
(13)
Число пазов магнитопровода статора: так как Da >990 мм, то статор выполняется сегментированным. В диапазоне требованиям удовлетворяет число пазов 210.
Число пазов на полюс и фазу:
(14)
Зубцовое деление:
(15)
Определяем число эффективных проводников в пазу un:
(16)
По найденному значению уточняем линейную нагрузку:
(17)
При наружном диаметре магнитопровод статора собирается из отдельных сегментов. Хорда сегмента с учетом припуска на штамповку должна быть равна ширине одного из стандартных листов электротехнической стали 370, 420, 490, 590 740, 850 мм.
Наилучший результат дает вариант, в котором его и принимаем для дальнейших расчетов.
Длина хорды Н:
(18)
4. ПАЗЫ И ОБМОТКА СТАТОРА
Ширина паза (предварительная):
(19)
Поперечное сечение эффективного проводника обмотки статора (предварительно):
(20)
где ,
AJ1 - характеристикой тепловой нагрузки обмотки и зависит от класса нагревостойкости применяемой изоляции. (по табл. 4.1 [1])
Возможная ширина изолированного проводника:
(21)
Выбираем изоляцию катушек класса нагревостойкости В (по табл. 4.2 [1]). Двусторонняя толщина изоляции
Размеры проводников обмотки статора: принимаем, что эффективный проводник состоит из двух элементарных Марка провода ПЭТВСД с толщиной двусторонней изоляции =0,5 мм.
(22)
Размеры медного проводника выбираем по справочнику (по табл. 4.3 [1]) по величинам и - мм2 (с изоляцией мм2), мм2
Ширина паза (уточненная):
(23)
Высота паза:
(24)
где
Плотность тока в проводнике обмотки статора (уточненное значение):
(25)
Проверка индукции в зубце (приближенно):
(26)
Проверка индукции в ярме статора (приближенно):
(27)
(28)
Индукции находятся в допустимых пределах.
Перепад температур в изоляции паза:
(29)
Градиент температуры в пазовой изоляции
(30)
Проведенная проверка показала, что размеры паза выбраны удачно.
Витки фазы обмотки статора:
(31)
Шаг обмотки, полюсное деление в пазах и укорочение шага обмотки:
(32)
(33)
(34)
Коэффициент укорочения шага:
(35)
Коэффициент распределения обмотки статора:
(36)
Обмоточный коэффициент:
(37)
5. ВОЗДУШНЫЙ ЗАЗОР И ПОЛЮСА РОТОРА
Приближенное значение воздушного зазора:
(38)
Принимаем воздушный зазор под серединой полюса 0,0039 м (3,9 мм). Зазор под краями полюса Среднее значение воздушного зазора:
м (4,6 мм). (39)
Ширина полюсного наконечника (принимаем ):
м. (40)
Радиус дуги полюсного наконечника:
м (41)
Высота полюсного наконечника (по табл. 5.2 [1]) при м - м.
Длина сердечника полюса и полюсного наконечника:
м (42)
Расчетная длина сердечника полюса (принимаем м):
м (43)
Предварительная высота полюсного сердечника:
м (44)
Коэффициент рассеяния полюсов (k = 8,5):
(45)
Ширина полюсного сердечника (задаемся Тл; полюсы выполнены из стали Ст3 толщиной 1 мм):
м (46)
Так как м/c, то принимаем крепление полюсов шпильками к ободу магнитного колеса.
Длина ярма (обода) ротора (выбрано м):
м (47)
Минимальная высота ярма ротора (принято Тл):
м (48)
6. УСПОКОИТЕЛЬНАЯ ОБМОТКА
Число стержней успокоительной обмотки на полюсе .
Поперечное сечение стержня успокоительной обмотки:
м2. (49)
Диаметр стержня (материал стержня - медь):
(50)
Выбираем м, тогда м2.
Зубцовый шаг на роторе:
(51)
- расстояние между крайним стержнем и краем полюсного наконечника: м.
Проверяем условия :
Пазы ротора выбираем круглые, полузакрытые.
Диаметр паза ротора
Раскрытие паза мм2.
Длина стержня:
м. (52)
Сечение короткозамыкающего сегмента
мм2. (53)
По таблице П3.2 [2] выбираем прямоугольную медь мм (сечение мм2).
7. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ
Расчет магнитной цепи при холостом ходе машины выполняется для одной точки кривой намагничивания, соответствующей номинальному напряжению. В целях упрощения предполагается, что характеристика холостого хода машины совпадает с нормальной ХХХ.
Для магнитопровода статора выбираем сталь 1511 (ГОСТ 214273-75) толщиной 0,5 мм. Полюсы ротора выполняют из конструкционной стали Ст3 толщиной 1 мм. Крепление полюсов к ободу магнитного колеса осуществляют с помощью шпилек и гаек. Толщину обода (ярма ротора) принимаем hj=74 мм (см. выше). Кривые намагничивания сталей приводятся в табл.7.4 [1] и приложениях (табл. П-13, П-24, П-25.) [2].
Магнитный поток в воздушном зазоре, Вб:
(54)
По табл.7.1 [1] при и находим .
Уточненное значение расчетной длины статора
(55)
Индукция в воздушном зазоре, Тл:
(56)
Коэффициент воздушного зазора статора:
(57)
Коэффициент воздушного зазора ротора:
(58)
Коэффициент воздушного зазора:
(59)
Магнитное напряжение воздушного зазора:
(60)
Ширина зубца статора на высоте от его коронки:
(61)
где зубцовый шаг статора на высоте от его коронки
Индукция в сечении зубца на высоте 1/3 hп1 ,Тл:
(62)
Напряженность магнитного поля в зубце статора по кривой намагничивания стали 1511: таблица 7.4 [1] - , ширина паза , глубина паза и высота зубца
Магнитное напряжение зубцов статора А:
(63)
Индукция в спинке статора
(64)
Напряженность магнитного поля в спинке статора по кривой намагничивания стали 1511, таблица 7.4 [1] -
Магнитное напряжение спинки статора, А:
(65)
где - длина магнитной силовой линии в спинке:
Высота зубца ротора:
(66)
Ширина зубца ротора на высоте 1/3 от его коронки:
(67)
Индукция в зубце ротора, Тл:
(68)
Напряженность магнитного поля в зубце ротора по кривой намагничивания конструкционной стали Ст3 по таблице 7.4 [1]:
Магнитное напряжение зубцов ротора по, А:
(69)
Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями сердечников полюсов:
Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями полюсных наконечников:
(70)
где:
Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями
(71)
Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния:
(72)
Магнитное напряжение ярма, зазора и зубцов полюсного наконечника
(73)
Поток рассеяния полюса, Вб:
(74)
Поток в сечении полюса у его основания, Вб:
(75)
Индукция в полюсе, Тл:
(76)
Напряженность магнитного поля в полюсе по кривой намагничивания конструкционной стали Ст3 по таблице 7.4 [1], .
Магнитное напряжение полюса, А:
(77)
где
Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора, А:
(78)
Индукция в ярме ротора (ободе магнитного колеса), Тл:
(79)
где , .
Напряженность магнитного поля в ярме ротора по кривой намагничивания конструкционной стали Ст3 по таблице 7.4 [1] -
Магнитное напряжение ярме ротора
(80)
где длина магнитной силовой линии в ярме ротора:
Магнитное напряжение сердечника полюса, ярма ротора и стыка между полюсом и ярмом, А:
(81)
Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на один полюс:
(82)
В дальнейшем расчете в качестве характеристики холостого хода принята нормальная характеристика синхронной машины в относительных единицах. При переводе магнитных напряжений и потока в относительные единицы и наоборот за базисные значения приняты: МДС и магнитный поток при ЭДС МДС воздушного зазора при этом .
Характеристика холостого хода и диаграмма Потье приведены в разделе 9.
8. ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА ДЛЯ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА
Средняя длина витка обмотки статора:
(83)
Длина лобовой части обмотки статора:
(84)
где В1 выбираем по таблице 8.1 [1].
Активное сопротивление обмотки статора:
при (85)
при
Активное сопротивление обмотки статора в относительных единицах:
(86)
где
Индуктивное сопротивление рассеяния:
(87)
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:
(88)
Коэффициент магнитной проводимости между стенками паза по таблице 8.1 [1]
(89)
Размеры паза: h2=6,71 см; bп1=1,8 см; h1=0,83 см; h0=0,71 см.
При -
Коэффициент магнитной проводимости по коронкам зубцов:
(90)
при из таблицы 8.2 [1]
Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:
(91)
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:
(92)
Индуктивное сопротивление рассеяния в относительных единицах
(93)
Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря в относительных единицах:
(94)
где по таблице 8.3 [1]
Электродвижущей силе соответствует МДС или и МДС воздушного зазора. Коэффициент, учитывающий влияние магнитных напряжений стали и зазора между полюсом и ярмом, приблизительно можно определить как:
Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря в относительных единицах:
(95)
где по таблице 8.3 [1].
Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси в относительных единицах:
Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси в относительных единицах:
9. МАГНИТОДВИЖУЩАЯ СИЛА ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРИ НАГРУЗКЕ
Расчет МДС обмотки возбуждения выполняется на основании диаграммы Потье, совмещенной с характеристикой холостого хода. В качестве характеристики холостого хода в данном расчете используется нормальная ХХХ синхронной машины в относительных единицах, построенная на основании таблицы:
0 |
0,58 |
1,0 |
1,21 |
1,33 |
1,44 |
1,46 |
1,51 |
||
0 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
Точке ХХХ с координатами и соответствуют значения МДС и магнитного потока, полученные при расчете магнитной цепи для номинального напряжения при холостом ходе. Диаграмму строят в относительных единицах:
- строят вектор номинального напряжения , совмещенный с осью ;
- под углом к вектору строят вектор номинального тока ;
- перпендикулярно вектору тока из конца вектора напряжения проводят вектор падения напряжения в индуктивном сопротивлении рассеяния обмотки якоря ;
- соединяют начало координат с концом вектора и определяют вектор ЭДС от результирующего магнитного потока в воздушном зазоре машины в относительных единицах, которая определяет степень насыщения магнитной цепи машины;
- сносят вектор радиусом на ось и находят рабочую точку на кривой намагничивания машины и соответствующую ей МДС ;
- определяют значение МДС реакции якоря:
, А,
,
где - МДС холостого хода, А, соответствующая номинальному напряжению генератора, принимается за базовую величину.
- определяется значение МДС обмотки якоря при номинальном токе в относительных единицах, приведенная к обмотке возбуждения:
,
- вектор откладывается от полученной точки А на оси параллельно вектору тока , а его конец соединяется с началом координат; определяется вектор номинальной МДС возбуждения . Он проецируется на ось . Из полученной точки восстанавливается перпендикуляр до пересечения с характеристикой холостого хода. Ордината точки пересечения, равная есть действительное напряжение холостого хода на зажимах генератора при номинальном токе возбуждения (номинальной МДС). Разность между напряжениями и представляет собой номинальное изменение напряжения генератора в о.е.
.
Расчетная МДС обмотки возбуждения, соответствующая номинальному току якоря и номинальному напряжению
Характеристика холостого хода:
1 -- расчетная характеристика; 2 -- нормальная характеристика
10. ОБМОТКА ВОЗБУЖДЕНИЯ
Выбираем однорядную обмотку с лобовой частью в виде полуокружности. Изоляция класса нагревостойкости В.
Средняя длина витка обмотки возбуждения:
(96)
где
Для питания обмотки возбуждения (из таблицы 7-10 [2]) выбираем тиристорное возбудительное устройство ТВУ-65-320 (UНе=65 В, IН=320). Напряжение на кольцах с учетом переходного падения напряжения на щеточном контакте принимаем Uе=63 В.
Сечение проводников обмотки возбуждения (предварите6льное значение):
(97)
где
Ток возбуждения:
(98)
Принимаем .
Число витков обмотки возбуждения по:
(99)
Меньший размер прямоугольного проводника обмотки:
(100)
Принимаем
По таблице П-29 [2] выбираем проводник с размерами (qe = 178,34-6 м2).
Расстояние между катушками соседних полюсов:
(101)
Плотность тока в обмотке возбуждения (уточненное значение):
(102)
Превышение температуры обмотки возбуждения:
(103)
где
Уточненное значение высоты полюса:
(104)
Так как расхождение с ранее выбранной высотой составляет 0,5%, то пересчет магнитного напряжения полюса не производим.
Активное сопротивление обмотки возбуждения:
(105)
Напряжение на кольцах обмотки возбуждения при номинальной нагрузке и :
(106)
Коэффициент запаса возбуждения:
(107)
11. ПАРАМЕТРЫ И ПОСТОЯННЫЕ ВРЕМЕНИ
Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения:
(108)
Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения:
(109)
Индуктивное сопротивление рассеяния пусковой обмотки по продольной оси:
По отношению при Nc=6 из рисунка 7-37[2] определяем kb=0,2; 1+kb=1,2; 1-kb=0,8.
Из рисунка 7-36 [2]: Сd=0,8; Cq=1,3. Тогда:
(110)
Индуктивное сопротивление рассеяния пусковой обмотки по поперечной оси:
(111)
где
Активное сопротивление обмотки возбуждения при :
(112)
Активное сопротивление пусковой обмотки по продольной оси при :
(113)
Активное сопротивление пусковой обмотки по поперечной оси при
(114)
12. МАССА АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Масса зубцов статора:
, (115)
где:
Масса ярма статора по:
(116)
Масса меди обмотки статора по:
(117)
Масса меди обмотки возбуждения:
(118)
Масса меди стержня пусковой обмотки:
(119)
Масса меди короткозамыкающих колец:
(120)
Масса стали полюсов:
(121)
Масса стали обода ротора АО:
(122)
Полная масса меди:
(123)
Полная масса активной стали:
(124)
13. ПОТЕРИ И КПД
Основные электрические потери в обмотке статора:
(125)
Потери на возбуждение:
(126)
Магнитные потери в ярме статора по:
(127)
Магнитные потери в зубцах статора:
(128)
Механические потери:
(129)
где
Поверхностные потери в полюсных наконечниках по:
(130)
где
Добавочные потери при нагрузке:
Рдоб=0,005•Р1Н=0,005•5200=26 кВт;
где
Общие потери при механической нагрузке:
(132)
Коэффициент полезного действия:
(133)
14. ПРЕВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА
Удельный тепловой поток на 1м2 внутренней поверхности статора:
(133)
Превышение температуры внешней поверхности статора над температурой охлаждающего воздуха:
(134)
Плотность теплового потока с внешней поверхности лобовых частей:
(135)
Удельная проводимость меди при 750С = 46•106 См/м; периметр паза (без учета клина) по рисунку 7-43 [2] П1 =0,18 м.
Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой охлаждающего воздуха:
(136)
Перепад температуры в пазовой изоляции обмотки статора:
Среднее превышение температуры обмотки статора:
(137)
15. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА
Характеристики генератора при автономной работе рассчитываются и строятся на основании диаграммы Потье. Характеристики: внешняя, регулировочная, нагрузочная, а так же характеристики короткого замыкания и холостого хода строятся в о.е., но могут быть рассчитаны и построены в именованных единицах.
Характеристика холостого хода - это кривая намагничивания машины, т.е. зависимость напряжения от тока возбуждения при токе статора, равном нулю (Е=f(Iв) при I1=0 ).
Она определяется по результатам расчета магнитной цепи машины для значений напряжения от 0 до 1,5 номинального значения. В настоящем расчете для упрощения в качестве кривой намагничивания принята нормальная ХХХ синхронной машины, а расчет магнитной цепи выполнен только для номинальной точки. ХХХ приведена на диаграмме Потье и на рисунке 2
Характеристика короткого замыкания - это зависимость тока якоря от тока возбуждения при замкнутой накоротко обмотке якоря (симметричное трехфазное КЗ), напряжении, равном 0, при постоянной номинальной частоте вращения Ia=f (IВ), U=0, n=const. В режиме короткого замыкания магнитная система генератора не насыщена вследствие и индуктивного характера тока и размагничивающей реакции якоря. Характеристика представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат и точку с координатами:
.
Индукционная нагрузочная характеристика (ИНХ) представляет собой зависимость . Вид характеристики определяется характером нагрузки генератора. Так как, нагрузка чисто индуктивная, то нагрузочная характеристика проходит ниже характеристики х.х., что объясняется размагничивающим действием реакции якоря и падением напряжения в обмотке статора. Для построения ИНХ вначале в одной системе координат строятся ХХХ и ХКЗ и по ним строится реактивный треугольник:
- на оси напряжений откладывается значение ЭДС рассеяния, равная падению напряжения в индуктивном сопротивлении рассеяния , определенное из диаграммы Потье, и по ХХХ находится положение вершины реактивного треугольника А, которой соответствует МДС возбуждения .
- по оси ординат откладывается ток I1Н*=1 и по ХКЗ определяется положение вершины реактивного треугольника С и МДС возбуждения, равная отрезку ВС, которой в режиме короткого замыкания соответствует номинальный ток якоря и которая представляет собой МДС реакции якоря .
- нагрузочная характеристика строится перемещением реактивного треугольника АВС параллельно самому себе при скольжении вершины А вдоль ХХХ . Вершина С при этом проводит ИНХ (рисунок 2).
Внешняя характеристика генератора представляет собой зависимость напряжения генератора от его тока нагрузки при постоянном номинальном коэффициенте мощности и постоянном номинальном токе возбуждения . Упрощенная внешняя характеристика может быть построена по двум точкам с координатами, определяемыми по диаграмме Потье:
При индуктивной нагрузке реакция якоря носит размагничивающий характер, поэтому напряжение с увеличением тока статора I1 уменьшается. При емкостной нагрузке реакция якоря носит намагничивающий характер, поэтому с увеличением тока якоря напряжение увеличивается. Вид характеристики определяется характером нагрузки генератора (рисунок 3).
Регулировочная характеристика генератора представляет собой зависимость МДС или тока возбуждения от тока якоря при постоянном номинальном напряжении якоря, постоянной номинальной частоте вращения и коэффициенте мощности IВ = f(I1) при U = const, n = const, cosц = const. Она показывает, как необходимо регулировать ток возбуждения, чтобы при изменении тока нагрузки от 0 до номинального напряжение оставалось постоянным и равным номинальному. Вид характеристики определяется характером нагрузки генератора (рисунок 3). Для упрощения характеристику на основании диаграммы Потье можно построить по двум точкам:
;
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В. П. Морозкин, Б. Ф. Мокарев; Под редакцией И. П. Копылова М.: Высшая школа, 2005. 767с.
2. Токарев Б. Ф. Электрические машины (учебник). М.: Энергоатомиздат, 1990. 547с.
3. Копылов И. П. Электрические машины (учебник). М.: Энергоатомиздат, 2005. 360с.
4. Вольдек А. И. Электрические машины (учебник). - Л.: Энергия, 1979, 832с.
5. Гурин Я. С., Кузнецов Б. И. Проектирование серий электрических машин. - М.: Энергия, 1978.
6. Справочник по электрическим машинам /Под ред. Копылова И. П., Клокова Б. К. /Т. 1, 2. М.: Энергоатомиздат, 1988, 1989.
7. Сергеев П. С., Виноградов И. А., ,Горяинов Ф. А. Проектирование электрических машин. М.Энергия.1969, 632с.
Размещено на Allbest.ru
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет пазов и обмотки статора, полюсов ротора и материала магнитопровода синхронного генератора. Определение токов короткого замыкания. Температурные параметры обмотки статора для установившегося режима работы и обмотки возбуждения при нагрузке.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 20.06.2014Расчет и оптимизация геометрических и электрических параметров трехфазных обмоток статора синхронного генератора. Конструирование схемы обмотки, расчет результирующей ЭДС с учетом высших гармонических составляющих. Намагничивающие силы трехфазной обмотки.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.04.2014Установившийся режим трехфазного короткого замыкания синхронного генератора. Физические явления при внезапном трехфазном коротком замыкании в цепи синхронного генератора без автоматического регулятора напряжения. Процессы изменения магнитных потоков.
лекция [76,5 K], добавлен 11.12.2013Общие понятия и определения в математическом моделировании. Основные допущения при составлении математической модели синхронного генератора. Математическая модель синхронного генератора в фазных координатах. Реализация модели синхронного генератора.
дипломная работа [339,2 K], добавлен 05.10.2008Конструкция синхронного генератора и приводного двигателя. Приведение генератора в состояние синхронизации. Способ точной синхронизации. Процесс синхронизации генераторов с применением лампового синхроноскопа. Порядок следования фаз генератора.
лабораторная работа [61,0 K], добавлен 23.04.2012Расчет параметров синхронного генератора. Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал. Обмотка статора и демпферная обмотка. Расчет магнитной цепи. Активное и индуктивное сопротивление обмотки для установившегося режима. Потери и КПД.
дипломная работа [336,8 K], добавлен 04.07.2014Устройство синхронного генератора, экспериментальное подтверждение теоретических сведений о его свойствах. Сбор схемы генератора, пробный пуск и проверка возможности регулирования параметров. Анализ результатов эксперимента, составление отчета.
лабораторная работа [221,2 K], добавлен 23.04.2012Параллельная работа синхронного генератора с сетью, регулирование его активной и реактивной мощности. Построение векторных диаграмм при различных режимах нагрузки. Схема подключения синхронного генератора к сети с помощью лампового синхроноскопа.
контрольная работа [92,0 K], добавлен 07.06.2012Расчет и обоснование номинальной величины асинхронного двигателя. Размеры и зубцовая зона статора. Воздушный зазор и полюса ротора. Определение основных паромеров магнитной цепи. Превышение температуры обмотки статора. Характеристики синхронной машины.
курсовая работа [585,7 K], добавлен 21.02.2016Експериментальні способи зняття характеристик трифазного синхронного генератора. Схема вмикання генератора. Зовнішня характеристика як залежність напруги від струму навантаження при сталому струмі збудження. Регулювальна характеристика, коротке замикання.
лабораторная работа [204,2 K], добавлен 28.08.2015Выбор и обоснование основных размеров. Расчет обмотки статора и возбуждения, пусковой обмотки, магнитной цепи, параметров и постоянных времени. Масса активных материалов. Определение потерь и коэффициента полезного действия. Характеристики генератора.
курсовая работа [654,6 K], добавлен 25.03.2013Расчет обмотки статора, демпферной обмотки, магнитной цепи. Характеристика холостого хода. Векторная диаграмма для номинальной нагрузки. Индуктивное и активное сопротивление рассеяния пусковой обмотки. Характеристики синхронного двигателя машины.
курсовая работа [407,0 K], добавлен 11.03.2013Назначение системы автоматического регулирования (САР) и требования к ней. Математическая модель САР напряжения синхронного генератора, передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы. Определение предельного коэффициента усиления системы.
курсовая работа [670,0 K], добавлен 09.03.2012Мощность в функции времени. Топографические и лучевые векторные диаграммы. Резонанс в линейных цепях при гармонических напряжениях и токах. Принцип действия синхронного генератора. Обмотки статора генератора, их обозначение. Явно- и неполюсной ротор.
презентация [1,4 M], добавлен 16.10.2013Свойства и характеристики синхронного генератора. Потеря энергии при преобразовании в синхронном генераторе механической энергии в электрическую. Устойчивость и увеличение перегрузочной способности генератора. Особенности параллельной работы генератора.
реферат [206,4 K], добавлен 14.10.2010Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний. Определение геометрических параметров магнитной системы. Расчет параметров трансформатора типа ТМ-250/6 при различных значениях коэффициента загрузки. Параметры короткого замыкания.
курсовая работа [160,1 K], добавлен 23.02.2013Электромагнитная и электрическая схема синхронных машин. Конструкция явнополюсного ротора. Характеристика синхронного генератора, синхронное индуктивное сопротивление. Угловые характеристики и регулирование реактивной мощности, реактивный момент.
презентация [3,8 M], добавлен 09.11.2013Принцип действия вертикального синхронного двигателя. Конструкция крестовин и вала. Расчет сердечника статора. Синтез и оптимизация электромагнитного ядра на персональном компьютере. Оценка резервов мощности серии вертикальных синхронных двигателей.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 11.10.2012Определение планирования и анализа эксперимента. Матрица планирования с фиктивной переменной. Расчет усредненной оценки дисперсии воспроизводимости. Рассмотрение свойств синхронного генератора. Стабилизация напряжения регулированием тока возбуждения.
курсовая работа [315,8 K], добавлен 11.11.2014Выбор внешнего и внутреннего диаметра статора, электромагнитных нагрузок, длины статора и ротора. Расчет магнитной цепи машины, параметров схемы замещения, потерь мощности. Определение параметров для номинальной нагрузки на валу. Выбор системы вентиляции.
дипломная работа [200,9 K], добавлен 25.03.2012